电气控制线路基础学习Word格式.docx

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1.2.2自锁正转控制电路图的工作原理。

按下按钮SB1→KM线圈得电→KM主触头闭合、KM自锁触头闭合→电动机M启动连续运转。

松开按钮SB2→KM线圈失电→KM主触头分断、KM自锁触头分断→电动机M失电停转。

1.2.3接触器自锁控制线路的特点。

1）欠压保护：

“欠压”是指线路供电电压低于电动机额定电压的85%。

电动机能自动脱离电源停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。

2）失压（零电压）保护：

“失压”保护是指电动机在正常运行中，遭遇突然停电，当重新供电时保证电动机不能自行启动的一种保护。

1.3具有过载保护的接触器自锁正转控制线路

过载保护是指当电动机出现过载时能自动切断电动机电源，使电动机停转的一种保护，最常用的过载保护是由热继电器来实现的。

1.3.1复习热继电器的相关知识。

1）用途、文字与图形符号。

2）选用、结构和工作原理。

1.3.2绘制具有过载保护自锁正转控制电路图。

1.3.3具有过载保护的自锁正转控制电路图的工作原理。

电动机M在运行过程中→长期负载过大、电流不平衡运行、断相运行→电动机M电流超过额定值→热元件FR受热弯曲→常闭触头FR分断→线圈KM失电→KM主触头分断、KM自锁触头分断→电动机M失电停转。

1.3.4具有过载保护的自锁正转控制线路中，熔断器、热继电器各起什么作用。

1.4连续与点动混合正转控制线路

机床设备在正常工作时，一般需要电动机在连续运转状态，但在试车或调整刀具与工件的相对位置时，又需要电动机能点动控制，实现这种工艺要求的线路是连续与点动混合正转控制线路。

1.4.1绘制连续与点动混合正转控制电路图。

1.4.2连续与点动混合正转控制电路图的工作原理。

先合上电源开关QF。

连续控制：

按下按钮SB2→KM线圈失电→KM主触头分断、KM自锁触头分断→电动机M失电停转。

点动控制：

按下按钮SB3→SB3常闭触头先分断切断自锁电路。

SB3常开触头后闭合→KM线圈得电→KM自锁触头闭合、KM主触头闭合→电动机M启动运转。

松开按钮SB3→SB3常开触头先恢复分断→KM线圈失电→KM自锁触头分断、KM主触头分断→电动机M失电停转。

SB3常闭触头先恢复闭合。

2、各种正转控制线路的安装、调试与维修。

2.1根据所控制的电动机的容量和动作要求选择有关电器元件及导线。

2.2绘制布置图和接线图，按要求在控制板上布置和固装电器元件。

2.3线路的安装工艺要求和注意事项。

2.4注意巡回指导，讲清常见故障及检查方法。

2.5电动机基本控制线路的故障分析和检修方法（结合安装好的控制线路讲授）。

2.5.1用测量法确定故障点。

测量法是利用电工工具和仪表（如测电笔、万用表、钳形电流表、兆欧表等）对线路进行带电或断电测量，是查找故障点的有效方法。

测量方法像台阶一样依次测量，叫分阶测量法。

1）电压分阶测量法；

2）电阻分阶测量法；

3、欠压保护、失压保护和过载保护

3.1欠压保护：

3.2失压（零电压）保护：

3.3过载保护：

【模拟导训】

电工工具和仪表的功能与使用（使用与实训结合）

1、测电笔的功能

验电笔即低压验电器，测电范围在60-500V之间。

验电笔由氖管、电阻、弹簧、笔身、笔尖等组成。

1.1验电笔在使用前应在确有电源处试测，证明验电笔确实良好，方可使用。

1.2使用时，应逐渐靠近被测物体，直至氖管发亮；

只有氖管不亮时，才可与被测物体直接接触。

2、万用表的功能

万用表是电工在安装、维修电气设备时用得最多的携带式电工仪表。

它的特点是量限广、多用途，一般的万用表可测量电阻、直流电流、直流电压、交流电压等，少数万用表还可以用业测量交流电流、电感、电容、音频电平输出和对晶体三极管参数的估测。

3、钳形电流表的功能

钳形表是一种能在不切断电路情况下测量电流的可携式仪表，它分为交流和交直流两用两类，用来测量交流电流的钳形表，是由流互感器和电流表组成的。

4、兆欧表的功能

兆欧表又称摇表，是一种专用于测量绝缘电阻的可携式仪表。

它的结构一般是由作为电源的手摇发电机和指示读数的磁电式比率表所组成。

其所产生的电压有500、1000、2500、5000V等几种。

课题二三相异步电动机的正反转控制线路

1、掌握三相异步电动机的正、反转控制线路的组成和工作原理，能正确画出电路图。

2、掌握三相异步电动机的正、反转控制线路的安装、调试与维修。

1、正、反转控制线路的组成和工作原理

正转控制线路只能使电动机朝一个方向旋转，带动生产机械的运动部件朝一个方向运动。

但许多生产机械往往要求运动部件能向正、反两个方向运动。

当改变通入电动机定子绕组的三相电源相序，即把接入电动机三相电源进线中的任意两相对调接线时，电动机就可以反转。

1.1倒顺开关正反转控制线路

倒顺开关正反转控制线路具有使用电器少，线路简单，一般用于控制额定电流10A、功率在3KW及以下的小容量电动机。

1.1.1倒顺开关正反转控制线路的工作原理。

操作倒顺开关QS

当手柄处于“停”位置时，QS的动、静触头不接触，电路不通，电动机不转。

当手柄板至“顺”位置时，QS的动触头和左边的静触头相接触，电路按L1—U、L2—V、L3—W接通，输入电动机定子绕组的电源电压相序为L1—L2—L3，电动机正转。

当手柄板至“倒”位置时，QS的动触头和右边的静触头相接触，电路按L1—W、L2—V、L3—U接通，输入电动机定子绕组的电源电压相序变为L3—L2—L1，电动机反转。

1.1.2使用时应注意的事项。

当电动机处于正转（反转）状态时，要使它反转（正转），应先把手柄扳到“停”的位置，使电动机先停转，然后再把手柄扳到“倒”（“顺”）的位置，使它反转（正转）。

1.2接触器联锁的正反转控制线路

倒顺开关正反转控制线路是一种手动控制线路，在频繁换向时，劳动强度大，不安全，控制功率小。

在生产实践中常用的是接触器联锁的正反转控制线路。

1.2.1画出接触器联锁正反转控制电路图。

1.2.2接触器联锁正反转控制电路图的工作原理

先合上电源开关QS

正转控制：

按下SB1→KM1线圈得电→KM1联锁触头分断对KM2联锁、KM1自锁触头闭合自锁、KM1主触头闭合→电动机M启动连续正转。

反转控制：

先按下SB3→KM1线圈失电→、KM1自锁触头分断解除自锁、KM1主触头分断、KM1联锁触头恢复闭合，解除对KM2联锁→电动机M失电，惯性运转。

再按下SB2→KM2线圈得电→KM2联锁触头分断对KM1联锁、KM2自锁触头闭合自锁、KM2主触头闭合→电动机M启动连续正反转。

停止:

按下SB3→控制电路失电→KM1（KM2）主触头分断→电动机M失电停转

停止使用时,分断电源开关QS。

1.2.3联锁（互锁）的定义：

在正、反转控制电路中分别串接了对方接触器的一对常闭触头，当一个接触器得电动作时，通过其常闭触头使另一个接触器不能得电动作。

避免两接触器同时工作造成主回路短路。

联锁符号用“▽”表示。

1.2.4接触器联锁的正反转控制线路的优点和缺点。

优点：

工作安全可靠。

缺点：

操作不方便。

1.3按纽联锁的正反转控制线路

为克服接触器联锁正反转控制线路操作不便的缺点，把正转按钮和反转按钮换成两个复合按钮，并使两个复合按钮的常闭触头代替接触器的常闭触头，就构成了按钮联锁的正反转控制线路。

1.3.1画出按钮联锁正反转控制电路图。

1.3.2按钮联锁正反转控制电路图的工作原理

按下SB1→SB1常闭触头先分断对KM2联锁（切断反转控制电路）、SB1常开触头后闭合→KM1线圈得电→KM1自锁触头闭合自锁、KM1主触头闭合→电动机M启动连续正转。

先按下SB2→SB2常闭触头先分断→KM1线圈失电→KM1自锁触头分断、KM1主触头分断→电动机M失电，惯性运转。

SB2常开触头后闭合→KM2线圈得电→KM2自锁触头闭合自锁、KM2主触头闭合→电动机M启动连续正反转。

按下SB3→控制电路失电→KM1（KM2）主触头分断→电动机M失电停转。

1.3.3按钮联锁的正反转控制线路的优点和缺点

操作方便。

缺点：

当接触器发生主触头熔焊、杂物卡住等故障时，会造成电源两相短路。

1.4按纽、接触器双重联锁的正反转控制线路

为克服接触器联锁正反转控制线路和按钮联锁的正反转控制线路的不足，在按钮联锁的基础上，又增加了接触器联锁，构成按钮、接触器双重联锁正反转控制线路。

1.4.1画出按钮、接触器双重联锁正反转控制电路图。

1.4.2按钮、接触器双重联锁正反转控制电路图的工作原理。

按下SB1→SB1常闭触头先分断对KM2联锁（切断反转控制电路）、SB1常开触头后闭合→KM1线圈得电→KM1联锁触头分断对KM2联锁（切断反转控制电路）、KM1自锁触头闭合自锁、KM1主触头闭合→电动机M启动连续正转。

先按下SB2→SB2常闭触头先分断→KM1线圈失电→KM1联锁触头恢复闭合、KM1自锁触头分断、KM1主触头分断→电动机M失电，惯性运转。

SB2常开触头后闭合→KM2线圈得电→KM2联锁触头分断对KM1联锁（切断正转控制电路）、KM2自锁触头闭合自锁、KM2主触头闭合→电动机M启动连续正反转。

1.4.3按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路的优点和缺点。

操作方便，工作安全可靠。

线路复杂。

2、正、反转控制线路的安装、调试与维修。

试分析各电路能否正常工作？

若不能正常工作，请找出原因，并改正过来。

解：

（a）电路不能正常工作。

其原因是联锁触头不能用自身接触器的常闭辅助触头。

不但起不到联锁作用，当按下启动按纽后，还会出现控制电路时通时断的现象。

应把图中两对联锁触头换接。

（b）电路不能正常工作。

其原因是联锁触头不能用常开辅助触头。

既使按下启动按钮，接触器也不能得电工作。

应把联锁触头换接成常闭辅助触头。

（c）电路只能实现点动正反控制，不能连续工作。

其原因是自锁触头所用对方接触器的常开辅助触头起不到自锁作用。

若要使线路能连续工作，应把图中两对自锁触头换接。

课题三位置控制与自动循环控制线路

1、掌握位置控制与自动循环控制线路的组成及工作原理，并熟练地画出电路图。

2、掌握位置控制与自动循环控制线路线路的安装、调试与维修。

1、位置控制与自动循环控制线路的组成及工作原理

在生产过程中，一些生产机械运动部件的行程或位置要受到限制，或者需要其运动部件在一定范围内自动往返循环等。

如在摇臂钻床、万能铣床、镗床、桥式起重机及各种自动或半自动控制机床设备中就经常遇到这种控制要求。

而实现这种控制要求所依靠的主要电器是位置开关。

1.1位置控制线路组成

位置开关是一种将机械信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。

而位置控制就是利用生产机械上的挡铁与位置开关碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的控制。

1.2位置控制电路图的工作原理

小车向前运行：

按下SB1→KM1线圈得电→KM1联锁触头分断对KM2联锁、KM1自锁触头闭合自锁、KM1主触头闭合→电动机M启动连续正转→行车前移→移至限定位置，挡铁1碰撞位置开关SQ1→SQ1常闭触头分断→KM1线圈失电→KM1联锁触头恢复闭合解除联锁、KM1自锁触头分断、KM1主触头分断→电动机M失电停转→行车停止前移。

小车向后运行：

按下SB2→KM2线圈得电→KM2联锁触头分断对KM1联锁、KM2自锁触头闭合自锁、KM2主触头闭合→电动机M启动连续反转→行车后移（SQ1常闭触头恢复闭合）→移至限定位置，挡铁2碰撞位置开关SQ2→SQ2常闭触头分断→KM2线圈失电→KM2联锁触头恢复闭合解除联锁、KM2自锁触头分断、KM2主触头分断→电动机M失电停转→行车停止后移。

停止时只需按下SB3即可。

1.3自动循环控制线路的组成

有些生产机械，要求工作台在一定的行程内能自动往返运动，以便实现对工件的连续加工，提高生产效率。

这就需要电气控制线路能对电动机实现自动转换正反转控制。

1.4自动循环控制线路的工作原理

按下SB1→KM1线圈得电→KM1联锁触头分断对KM2联锁、KM1自锁触头闭合自锁、KM1主触头闭合→电动机M启动连续正转→工作台左移→至限定位置挡铁1碰位置开关SQ1→SQ1-1常闭触头先分断→KM1线圈失电→KM1联锁触头恢复闭合解除联锁、KM1自锁触头分断、KM1主触头分断→电动机M失电停转→工作台停止左移。

SQ1-2常开触头后闭合（KM1联锁触头恢复闭合解除联锁）→KM2线圈得电→KM2联锁触头分断对KM1联锁、KM2自锁触头闭合自锁、KM2主触头闭合→电动机M启动连续反转→工作台右移（SQ1触头恢复）→至限定位置挡铁2碰位置开关SQ2→SQ2-1常闭触头先分断→KM2线圈失电→KM2联锁触头恢复闭合解除联锁、KM2自锁触头分断、KM2主触头分断→电动机M失电停转→工作台停止右移。

SQ2-2常开触头后闭合（KM2联锁触头恢复闭合解除联锁）→KM1线圈得电→KM1联锁触头分断对KM2联锁、KM1自锁触头闭合自锁、KM1主触头闭合→电动机M启动连续正转→工作台又左移（SQ2触头恢复）→…，以后重复上述动作。

2、位置控制与自动循环控制线路的安装、调试与维修。

1、分析图所示控制线路，回答下列问题：

（1）该线路能实现几种控制方式？

（2）线路中有什么保护？

各由什么电器实现？

（3）说明SA、SQ1的作用。

（1）SA断开时1.接触器联锁点动正反转控制2.点动位置控制

SA闭合时1.接触器联锁正反转控制2.自动循环控制

（2）1.过载保护——热继电器2.短路保护——熔断器3.欠压和失压保护——自锁触头4.终端保护——位置开关5.防止主电路短路保护——联锁触头

（3）1.SA起点动与连续的切换作用2.SQ1起自动返回作用或反转自动变正转

课题四顺序控制与多地控制线路

1、掌握顺序控制与多地控制线路的组成和工作原理，并熟练地画出电路图。

2、掌握顺序控制和多地控制线路的安装、调试与维修。

1、顺序控制与多地控制线路的组成和工作原理

在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用是不同的，有时需按一定的顺序启动或停止，才能保证操作过程的合理和工作的安全可靠。

顺序控制——要求几台电动机的启动或停止必须按一定的先后顺序来完成的控制方式。

1.1顺序控制线路组成

1.1.1主电路实现顺序控制

线路的特点是电动机M2的主电路接在KM（或KM1）主触头的下面。

1.1.2主电路实现顺序控制的工作原理

按下SB1→KM1线圈得电→KM1自锁触头闭合自锁、KM1主触头闭合→电动机M1启动连续运转→再按下SB2→KM2线圈得电→KM2自锁触头闭合自锁、KM2主触头闭合→电动机M2启动连续运转。

按下SB3→控制电路失电→KM1、KM2主触头分断→电动机M1、M2同时停转。

1.2控制电路实现顺序控制

1.2.1几种在控制电路实现电动机顺序控制的电路图，其特点是：

（a）电动机M2的控制电路先与接触器KM1的线圈并接后再与KM1的自锁触头串接，这样就保证了M1启动后，M2才能启动的顺序控制要求。

（b）在电动机M2的控制电路中串接了接触器KM1的常开触头，只要M1不启动，KM1常闭触头不闭合，KM2线圈就不能得电，这样就保证了M1启动后，M2才能启动的顺序控制要求。

（c）在电动机M2的控制电路中串接了接触器KM1的常开触头，还在电动机M1的停止按钮SB3两端并接了接触器KM2的常闭触头，从而实现了M1启动后，M2才能启动；

而M2停止后，M1才能停止的控制要求，即M1、M2是顺序启动，逆序停止。

1.3多地控制线路

1.3.1多地控制线路组成

能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫多地控制。

线路的特点是：

两地的启动按钮SB11、SB21要并联在一起；

停止按钮SB12、SB22要串联在一起。

对三地或多地控制，只要把各地的启动按钮并接、停止按钮串接就可以实现。

题图所示是三条传送带运输机的示意图。

对于这三条传送带运输机的电气控制要求是：

（1）启动顺序为1号、2号、3号，即顺序启动，以防止货物在带上堆积；

（2）停车顺序为3号、2号、1号，即逆序停车，以保证停车后带上不残存货物。

（3）当1号或2号出现故障停车时，3号能随即停车，以免继续进料。

试画出三条传送带运输机的电路图，并叙述其工作原理。

能满足三条传送带运输机电气控制要求的电路图

线路的工作原理：

依次顺序启动：

按下SB1→KM1线圈得电→KM1常开辅助触头闭合、KM1自锁触头闭合自锁、KM1主触头闭合→电动机M1启动1号运转。

按下SB2→KM2线圈得电、KA线圈得电→KA自锁触头闭合自锁、KM2两对常开辅助触头闭合、KM2主触头闭合→电动机M2启动2号运转。

按下SB3→KM3线圈得电→KM3常开辅助触头闭合、KM3自锁触头闭合自锁、KM3主触头闭合→电动机M3启动3号运转。

依次逆序停止：

按下SB6→KM3线圈失电→KM3常开辅助触头分断、KM3自锁触头分断、KM3主触头分断→电动机M3停止3号运转。

按下SB5→KM2线圈失电、KA线圈失电→KA自锁触头分断、KM2两对常开辅助触头分断、KM2主触头分断→电动机M2停止2号运转。

按下SB4→KM1线圈失电→KM1常开辅助触头分断、KM1自锁触头分断、KM1主触头分断→电动机M1停止1号运转。

三台电动机都用熔断器和热继电器作短路和过载保护，任何一台出现过载故障，三台电动机都会停车。

课题五降压启动控制线路

一、教案

1、降压启动定义及启动方法分类。

2、三相异步电动机定子绕组串接电阻降压启动控制及线路的分类。

3、三相异步电动机Y-△降压启动控制的定义、分类及启动电压、电流、转矩关系。

4、JSI14P、JS14P-D数字式时间继电器基本原理。

5、三相异步电动机Y-△降压启动控制线路（按钮与接触器控制、时间继电器自动控制、QX3-13Y-△自动启动器控制、时间继电器自动控制·

断电延时）控制线路的组成及工作原理，并熟练地画出电路图。

6、实作训练。

7、规范操作行为，培养安全意识。

1、降压启动定义及启动方法分类

1）定义：

降压启动利用启动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行启动，待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运转。

2）异步电动机直接启动时，启动电流一般为额定电流的4～7倍。

在电源变压器容量不够大而电动机功率较大的情况下，直接启动将导致电源变压器输出电压下降，不仅减小电动机本身的启动转矩，而且会影响同一供电线路中其他电气设备的正常工作。

3）降压启动的方法分类：

定子绕组串接电阻降压启动；

自耦变压器降压启动；

Y—△降压启动；

延边△降压启动。

2、三相异步电动机定子绕组串联电阻降压启动定义及分类

1）定义:

是指电动机启动时,把电阻串联在电动机定子绕组与电源之间,通过电阻的分压作用来降低定子绕组上的启动电压。

待电动机启动后，在将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行。

2）启动方法分类：

手动控制、按钮与接触器控制、时间继电器自动控制和自动混合控制。

1）定义：

Y-△降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成Y形，以降低启动电压，限制启动电流。

待电动机启动运转后，再把定子绕组改接成Δ形，再使其电压恢复到额定值正常全压运转。

2）分类：

手动控制、按钮与接触器控制、时间继电器自动控制、QX3-13自动启动器控制。

3）Y-△降压启动电压、电流、转矩关系：

异步电动机作Y—△降压启动时，加在每相定子绕组上的启动电压是正常工作电压的

倍；

启动电流是正常工作电流的1/3倍；

启动转矩是正常工作转矩的1/3倍。

（正常状态为Δ形接法）

4、JSI14P通电延时时间继电器，JS14P-D为断电延时时间继电器的基本原理。

1）通电延时时间继电器工作原理：

线圈通电，铁心产生吸力，衔铁吸合，常闭触头瞬时断开、延时闭合，常开触头瞬时闭合、延时断开。

2）断电延时间继电器工作原理：

断电延时间继电器工作原理：

线圈通电，铁心产生吸力，衔铁吸合，常闭触头瞬时闭合、延时断开，常开触头瞬时断开、